luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

Системы хранения энергии: итоги года



Развитие «зеленых» источников энергии подталкивает разработки технологий аккумулирования, а те, в свою очередь, обеспечат дальнейшее раскрытие потенциала «зеленой» генерации.

Системы накопления энергии — необходимый элемент энергосистем с «высоким содержанием» объектов генерации на возобновляемых источниках, к которой активно стремится мировое энергетическое сообщество. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), при всех их положительных качествах, в своей производительности непостоянны (солнечные станции генерируют электроэнергию лишь в светлое время суток и только в солнечные дни, ветрогенераторы также зависимы от погодных условий), и поэтому недостаточно надежны, чтобы стать основным энергогенерирующим активом стабильной энергосистемы. Эксперты прогнозируют, что именно развитая система аккумулирования обеспечит создание в будущем «зеленой», «умной» энергосистемы — как глобальной, так и локальной. Например, норвежская компания Statoil, вместе с морским ветропарком, построит сразу же и батареи, которые будут накапливать сгенерированную энергию.

Основной технологией, которая используется для хранения энергии, на сегодня являются литий-ионные аккумуляторы. За последние 20 лет их стоимость стремительно упала (на 90%), а масштабы использования настолько же стремительно взлетели. Ожидается, что в среднесрочной перспективе (так как запасы лития, доступного для добычи на планете, весьма ограничены) стоимость литий-ионных аккумуляторов будет продолжать снижаться, а их энергоемкость возрастать (с 2000 года емкость батарей из расчета на каждые $100 их общей стоимости уже выросла в 11 раз). На дальнейшее снижение цены технологий аккумуляции будет влиять наращивание масштабов производства. Например, строительство Гигафабрики по производству аккумуляторов для электромобилей Tesla Motors позволит снизить их цену до $100/кВт мощности уже к 2020 году.

Электромобили, как ожидается, вообще будут играть значительную роль в развитии систем аккумулирования. Помимо того, что их распространение активизирует работу автопроизводителей над повышением энергоемкости аккумуляторов, они сами смогут стать частью системы хранения энергии. Например, батареи таких электрокаров как Nissan Leaf и BMW i3 можно использовать для накапливания энергии, которую потом можно продавать в электросеть по более выгодным тарифам (в периоды пикового потребления, например). Более того для хранения энергии используют и уже отслужившие аккумуляторные батарей электромобилей. Например, стадион ФК «Аякс» в Амстердаме имеет систему аккумулирования энергии, которая состоит из отслуживших батарей электрокаров и работает в связке с установленными на стадионе солнечными панелями, а в Германии из отслуживших батарей электрокаров Smart построено целое хранилище энергии, также ориентированное на «зеленую» энергию.

Одной из основных функций эффективных систем хранения энергии является регулирование нагрузки сети. И в будущем, с тенденцией к децентрализации энергоснабжения, в распределении этой нагрузки будут активно задействованы набирающие популярность бытовые аккумуляторы. Например, в Швеции уже запущена госпрограмма компенсации 60% стоимости покупки бытовой батареи. В целом страна намерена ежегодно вкладывать 58 млн долл. в развитие систем аккумулирования энергии.

За долю в сравнительно новом рынке бытовых аккумуляторов борются такие автопроизводители как Tesla Motors, Mercedes, Nissan (в сотрудничестве с компанией Eaton). По данным аналитиков, прибыль, которую Tesla получит от бытовых аккумуляторов значительно превысит прибыль от основной деятельности — производства электрокаров (тем более, что компания недавно представила комплексную систему: солнечную крышу + аккумуляторные батареи Powerwall второго поколения).

В те же время таких «точечных» усилий по аккумулированию будет недостаточно для обеспечения высокой надежности энергосистемы. Ожидается, что все большее внимание, в особенности при проектировании новых объектов ВИЭ, будет уделяться созданию крупных хранилищ энергии. Например, в окрестностях Лос-Анджелеса планируется строительство сразу двух крупных хранилищ энергии: одно для ветровой (сможет хранить 100 МВт-ч на протяжении 4 часов), второе — для солнечной (мощностью 20 МВт, конкурс на строительство выиграла Tesla Motors) энергии.

В Южной Корее еще с конца января 2016 года функционируют две системы хранения электроэнергии (емкостью в 9 МВт-ч и 6 МВт-ч). В Нидерландах уже интегрировано в национальную электросеть хранилище энергоемкостью 20 МВт-ч (позволяет снабжать энергией), в Германии в 2016 — 2017 гг. планируется подключение шести систем хранения энергии общей мощностью 90 МВт. А в Британии осенью 2016 провели тендер на 86 млн долл. для строительства восьми объектов хранения энергии на основе литий-ионных аккумуляторов, которые в будущем будут объединены в единую систему общей мощностью 211 МВт.

Объединение таких хранилищ энергии во взаимоинтегрированные системы (с возможностью регулирования объемов взаимной передачи энергии, частоты и нагрузки в электросетях) станет основной задачей поддержания стабильной работы энергосетей в будущем. В целом рынок систем хранения энергии уже сегодня оценивается в 100 млрд долл, и согласно прогнозам экспертов, к 2040 году его объем увеличится до 250 млрд долл. Общая мощность хранилищ энергии достигнет 25 ГВт уже к 2030 году.

Помимо разнообразия использования литий-ионных аккумуляторов для хранения энергии, идет разработка более «альтернативных» методов. Таким, например, является план General Electric хранить солнечную энергию с помощью углекислого газа, а также разработки жидких солевых аккумуляторов (с долговечностью в 10 раз большей, чем у литий-ионных), и хранилищ энергии на сжатом воздухе (выдерживают до 10 тыс. циклов перезарядки). Не менее важными в развитии технологий аккумулирования будут и более привычные гидроаккумулирующие электростанции, мощности которых эффективно комбинируют с «зелеными» источниками генерации для обеспечения более надежных энергопоставок.

Эксперты уже в ближайшем будущем ожидают массовый переход на комбинированное энергообеспечение — когда потребители будут пользоваться различными аккумулирующими системами, электроснабжением от электромобилей и солнечных установок, и переключатся между ними в зависимости от условий и потребностей.

Tags: электроэнергия
Subscribe

Posts from This Journal “электроэнергия” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments